掘進鉆車液壓系統(tǒng)清潔度探析

靳永飛

摘 要：液壓掘進鉆車是一項自動化和效率化非常高的機械設(shè)備。在很多工業(yè)發(fā)達國家，地下礦山的巷道掘進中有90%以上采用的都是液壓掘進鉆車。該設(shè)備之所以被廣泛使用因為其具備很多優(yōu)點，如形狀比較小，結(jié)構(gòu)緊湊、能源消耗少、噪聲很低、效率高且功能多。但主要還是由于液壓鉆車的安全性、節(jié)能性與高效性，受到了作業(yè)人員的廣泛關(guān)注。文章論述了全液壓掘進鉆車液壓系統(tǒng)清潔度對鉆車性能的影響，分析了設(shè)備在具體使用中造成液壓系統(tǒng)污染的原因，闡述了提高液壓系統(tǒng)清潔度的具體方法。

關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng) 清潔度 原因 改善

中圖分類號：TD421 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（c）-0057-01

現(xiàn)階段，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，交通、建筑、國防等項目施工率的逐年增加，因此，對于礦山作業(yè)安全性控制也逐漸嚴格，液壓鉆車的使用越來越受到作業(yè)人員的青睞。但液壓鉆車作為一種特殊的設(shè)備，其核心部分是它的液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的設(shè)計成本約占到整機總成本的70%左右，因此，液壓系統(tǒng)的質(zhì)量對整機的性能影響是至關(guān)重要的，而液壓系統(tǒng)質(zhì)量的核心就是清潔度，所以維護好液壓系統(tǒng)的清潔度成為了該裝備的一項核心工作。

液壓系統(tǒng)的好壞不僅和系統(tǒng)元件性能與系統(tǒng)設(shè)計的合理性有著密切的關(guān)系，還與系統(tǒng)的污染保護和處理有關(guān)，系統(tǒng)的污染導致了元件的使用壽命和液壓系統(tǒng)的可靠性降低，研究表明，國內(nèi)外70%液壓系統(tǒng)故障是污染導致的。

液壓系統(tǒng)污染主要有以下幾方面的危害。

（1）元件的磨損污染。油液中含有各種污染物，是導致元件各種形式的磨損的根本原因，當固體顆粒進入到縫隙中，對零件的表面產(chǎn)生不同程度的磨損。而固體顆粒進入到高速液流中會對元件造成沖蝕磨損。油液中的空氣和氧化變質(zhì)的各種物質(zhì)對元件又會產(chǎn)生氣蝕和腐蝕作用。造成元件的表面剝蝕或者破壞。

（2）元件的堵塞與卡緊故障。系統(tǒng)油液中的固體顆粒進入元件中會堵塞液壓閥的間隙或孔口，造成閥芯的阻塞，對其正常的工作造成影響，甚至會導致嚴重的工作事故。

（3）加速油液性能的劣化。油液氧化的根本原因是油液中的水和空氣及其產(chǎn)生的熱能，而金屬微粒又對氧化起到了關(guān)鍵的催化作用，此外，油液中的水和懸浮氣泡可以顯著減少油膜的強度，降低油液的潤滑性能。

液壓系統(tǒng)油液中的污染物指的是對液壓系統(tǒng)起到危害影響的物質(zhì)，它形態(tài)各異地存在于油液中，根據(jù)其物理狀態(tài)可以將污染物分為三種：氣態(tài)污染物、液態(tài)污染物、固態(tài)污染物。

氣態(tài)污染物指的是混入到系統(tǒng)空氣中的懸浮顆粒物。

固態(tài)污染物主要包括：灰塵、添加劑、水的凝聚物、油料的氧化物和分解物與聚合物以及維修過程中帶入的雜物。

液態(tài)污染物是指切槽油液、水、涂料和氯及其鹵化物等，這些均是不符合系統(tǒng)要求的物質(zhì)，且難以清除，所以在采購耗材時一定要嚴格地符合系統(tǒng)標準，避免一些不必要的故障發(fā)生。

污染顆粒往往非常的細小，常常懸浮于油液之中，然后游離到各種閥的間隙之中，而這些間隙對于實現(xiàn)有限控制以及良好的工作性能是至關(guān)重要的。

污染物的來源通常情況下有以下幾個途徑。

（1）外部進入系統(tǒng)的污染物：該類污染物主要是指空氣中的漂浮物或塵埃，通過油缸的封軸、油箱氣孔、泵和馬達等的軸進入到系統(tǒng)。受環(huán)境的影響較大。

（2）內(nèi)部殘留的污染物：元件在加工、運輸和安裝等各個環(huán)節(jié)中都容易產(chǎn)生殘留污染物，而這些污染是不能避免的，但是可以降低污染，我們盡量在潔凈室或潔凈臺的環(huán)境中進行以上各種環(huán)節(jié)。

（3）液壓系統(tǒng)過程中的污染物：系統(tǒng)在工作時會造成元件的磨損而產(chǎn)生的顆粒，然后從元件上脫落下來，管道內(nèi)銹蝕剝落物、脫落下來的顆粒以及油液氧化和分解產(chǎn)生的污染物稱為了系統(tǒng)中嚴重的污染物，最主要的是系統(tǒng)中沒有經(jīng)過沖洗而有的大量殘留的雜質(zhì)。

2 液壓鉆車系統(tǒng)污染的原因分析

（1）生產(chǎn)過程中造成的污染。液壓鉆車的油箱基本都是板材焊接而成的，那么在焊接施工過程中必然會有焊渣流入到油箱內(nèi)部；另外，油箱板面的質(zhì)量及銹蝕也是要考慮的因素，如果清理不干凈，會直接造成液壓系統(tǒng)的污染；第三點就是連接液壓系統(tǒng)的膠管在生產(chǎn)過程中會有橡膠細屑留在膠管內(nèi)部，如果直接使用，在液壓油循環(huán)時細屑會造成液壓系統(tǒng)的污染。

（2）解體過程中造成的油液污染。由于液壓鉆車的外形尺寸較大，在煤礦中使用時往往不能直接運到工作面，要根據(jù)井下運輸巷道的尺寸進行解體。在解體的過程中，就涉及到要斷開液壓管路，那么在重新連接管路的過程中就有可能進入雜物，污染液壓系統(tǒng)。

（3）補充油液時造成的系統(tǒng)污染。在鉆車的后期使用中，由于油液滲漏可能會造成油箱液面下降，需要補充液壓油。按照正確的要求，油液必須經(jīng)過過濾才能補充到油箱，但使用單位為了加油方便，可能會直接將油液注入到油箱而造成液壓系統(tǒng)的污染。

（4）開式油箱本身結(jié)構(gòu)造成的油液污染。目前常用的鉆車油箱結(jié)構(gòu)大部分都是開式結(jié)構(gòu)，設(shè)計成液面和大氣相通，保證油泵吸油順暢。在這種油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計中，基本上就是在油箱上加裝一個空氣過濾器，保持液面和大氣相通。而煤礦井下的空氣流動性很差，空氣中含有的粉塵很多，那么在油箱正常吸、排氣的過程中，粉塵就會進入油箱內(nèi)部而造成系統(tǒng)污染。

（5）維護時造成的污染。鉆車在后期使用時，要涉及到更換元部件，在更換操作過程中，可能會遇到拆裝管路的問題，這樣也很可能造成系統(tǒng)的污染。

（6）油液進水。鉆車在使用過程中必須使用外接水。一方面是冷卻液壓系統(tǒng)的需要；另一方面是鉆車正常鉆進時沖洗炮孔、排渣所必須的。但是往往在使用過程中，由于鑿巖機水封及鑿巖機密封件的破損，會造成鉆車的外接水進入到液壓系統(tǒng)當中，從而污染整個液壓系統(tǒng)。

3 減少液壓系統(tǒng)污染的方法

針對以上的原因分析，要想杜絕鉆車液壓系統(tǒng)的污染，應從以下幾點進行處理。

（1）生產(chǎn)組裝時應嚴格清理油箱內(nèi)部，確保油箱內(nèi)部清潔。清理完畢后，如果不進行組裝，那么一定要采取措施封閉油箱。

（2）拆解或維修的過程中，如果要斷開膠管，那么一定用專用堵頭堵住膠管的斷開處，不能隨意斷開而不進行封堵。

（3）新膠管使用時，首先要清理膠管內(nèi)部，保證油管內(nèi)部沒有雜質(zhì)。

（4）往油箱內(nèi)加油時，一定要用濾油車或使用過濾器，不能直接往油箱內(nèi)加注液壓油。

（5）對油箱的結(jié)構(gòu)可以考慮封閉油箱，減少外界空氣中的粉塵對系統(tǒng)清潔度的影響。

（6）注意通過液壓油箱上的液位計觀察油面的變化，如果液面有了不正常的上升或液壓油的顏色呈現(xiàn)渾濁，那說明液壓系統(tǒng)中很可能有水進入，這是應進一步檢測是否有油液污染的情況出現(xiàn)。

正確生產(chǎn)和使用是提高設(shè)備可靠性的前提，在鉆車的使用中，如果能保持好液壓系統(tǒng)的清潔度，那么，液壓鉆車的故障率會有一個大幅的下降。

參考文獻

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